基于單片機(jī)的數(shù)字電能表設(shè)計-資料下載頁
2025-08-09 01:44本頁面
【正文】 晶顯示模塊電能表液晶顯示和程序設(shè)計，主要是對MSP430C323內(nèi)各種寄存器和顯示緩存中的信息進(jìn)行操作。MSP430中含液晶控制寄存器、液晶顯示緩存器、段輸出控制、公共端輸出控制、液晶模擬電壓多路器及時序發(fā)生器等，其程序流程圖10。開 始關(guān)看門狗初始化段和公共端設(shè)置時序發(fā)生器返 回清顯示緩沖送顯示20進(jìn)制轉(zhuǎn)換 圖 10 液晶顯示流程圖 紅外通信模塊 電能表與手持抄錄器的紅外通信程序的協(xié)議采用《多功能電能表通信規(guī)約》(DL/T6451997)，它規(guī)定了電能表與手持抄錄器之間的通信方式為主從結(jié)構(gòu)的半雙工通信。手持抄錄器為主站，多功能電能表為從站，通信鏈路的建立與解除均由主站發(fā)出的信息幀來控制。《多功能電能表通信規(guī)約》的實(shí)施，改革了人工抄表，抗干擾能力，從而提高了通信的可靠性。 主站(手持抄錄器)的紅外通信程序 手持抄錄器作為紅外通訊的一部分，在此給出手持抄錄器的紅外通信流程圖。在主站通信程序中，抄表器首先進(jìn)行波特率、通訊端口、數(shù)據(jù)位等初始化設(shè)置，然后向電能表發(fā)送三個字節(jié)的FEH以“喚醒”電能表。然后抄表器向電能表請求讀取其地址(表號)，如果電能表的地址與抄表器的地址不符合，抄表器退出通信并報出相應(yīng)的錯誤標(biāo)志。如果地址符合，則抄表器將要發(fā)送的數(shù)據(jù)依次填入發(fā)送緩沖區(qū)，然后調(diào)用通信發(fā)送子程序與接收子程序。當(dāng)抄表器收到電能表發(fā)送來的數(shù)據(jù)后，首先判斷接收到的數(shù)據(jù)是否正確，如果正確則將數(shù)據(jù)填入接收緩沖區(qū)，如果不正確，將重新發(fā)送。然后繼續(xù)發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)下一幀數(shù)據(jù)，直到發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)全部發(fā)送完畢，退出通信，抄錄器通信流程見圖11。 從站(電能表)的紅外通信程序 當(dāng)主站(手抄錄器)向從站(電能表)發(fā)送讀數(shù)據(jù)幀后，進(jìn)入接收電能表響應(yīng)狀態(tài)，接收電能表響應(yīng)數(shù)據(jù)幀。在電能表一側(cè)，首先也需要對波特率、通信端口、數(shù)據(jù)位等初始化設(shè)置，然后讀取手持抄錄器發(fā)送的地址(表號)，如果地址不符合電能表數(shù)據(jù)庫當(dāng)前記錄中的地址，則向手持抄錄器發(fā)送異常應(yīng)答幀，如果地址符合，則準(zhǔn)備接收手持抄錄器的請求信息，接收到信息后根據(jù)請求的命令進(jìn)行設(shè)置或向手持抄錄器發(fā)送數(shù)據(jù)，隨后將要發(fā)送的數(shù)據(jù)依次填入發(fā)送緩沖區(qū)，調(diào)用發(fā)送子程序和接收子程序，全部操作完畢后退出通信，流程圖12。N開 始喚醒電能表送電能表地址接受電能表的應(yīng)答幀地址是否相同填寫發(fā)送緩沖區(qū)發(fā)送子程序接收子程序接收數(shù)是否正確填寫接收緩沖區(qū)接收完畢退出通信是否重發(fā)YNNYNYYY圖11 手持抄錄器紅外通信流程圖開 始接收電能表地址地址是否正確接收主站的請求幀讀數(shù)據(jù)請求幀填寫發(fā)送緩存區(qū)發(fā)送子程序接收子程序接收主站應(yīng)答幀是否重發(fā)退 出發(fā)送異常幀進(jìn)行電能表的響應(yīng)和控制NNNYYY圖12 電能表紅外通信流程圖5 總結(jié)智能儀器儀表作為一種智能系統(tǒng)，智能型多費(fèi)率電能表作為一個智能型器件，十分適用于高層建筑、密集的住宅區(qū)等密集用戶區(qū)的集中管理，本設(shè)計方案采用低功耗器件，成本較低，便于集成。智能系統(tǒng)是一個復(fù)雜系統(tǒng)，其核心在于微處理器，一般包含微處理器、人機(jī)界面、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換等基本功能部件。本論文工作對基于MSP430系列單片機(jī)的數(shù)字電能表的設(shè)計進(jìn)行了研究具體工作可歸納如下：基于MSP430C323進(jìn)行了電能表的完整設(shè)計，所采用的電壓電流采集電路具有特色和成本優(yōu)勢：以電能表為對象，重點(diǎn)探討了基于低功耗單片機(jī)的低功耗儀表的基本原理和設(shè)計技術(shù)，探索了利用MSP430C323的有限硬件資源與軟件的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)實(shí)時時鐘、I2C和串行通信等接口的設(shè)計方法。參 考 文 獻(xiàn)[1] 沈建華,楊艷琴,翟曉曙．MSP430系列16位超低功耗單片機(jī)原理與[M]．北京：清華大學(xué)出版社,2004:5669.[2] 徐科軍，陳榮保，張崇巍．自動檢測和儀表中的共性技術(shù)[M]．北京：清華大學(xué)出版社,2000:4864.[3] MSP430FE42X系列混合信號微控制器說明書[Z].MEIGUO美國:利爾達(dá)單片機(jī)技術(shù)有限公司.[4] [M].北京：北京航空航大大學(xué)出版社,2001:2747.[7] [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2002:2959.[8] 張劍平等. 基于MSP430系列單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[J].儀器儀表與分析監(jiān)測，2006,25(12):5457.[9] [S].北京，2003.[10] 唐永剛,／模轉(zhuǎn)換器和嵌入式計算機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J].電子元器件應(yīng)用,2003:5(10):1921.[11] 楊公平,[J].微機(jī)發(fā)展，(9):117119.[12] 艾學(xué)忠,翟玉文,楊 [J].吉林化工學(xué)院學(xué)報,2004,21(2):4649.[13] [J].電子產(chǎn)品世界，2002,(9):5658.[14]Kes tam. An electronic water meter design using MSP430F41x，Texas Instruments Incorporated，2002,6[15] 周華,徐華,[J].電子產(chǎn)品世界,2003,(4):4042.謝 辭本設(shè)計自始至終在我的導(dǎo)師李玉廷副教授的悉心關(guān)懷和精心指導(dǎo)下完成的。李老師不僅在學(xué)術(shù)上給予了嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)細(xì)致而富有遠(yuǎn)見的指導(dǎo)和熱情的鼓舞，而且在治學(xué)態(tài)度、科學(xué)觀點(diǎn)與方法論方面也給我以深刻地影響，他淵博的理論知識、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、敏銳的洞察力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、忘我的工作精神、謙虛和藹的為人、坦蕩的胸襟將使我終身受益。他對工作兢兢業(yè)業(yè)的精神、對待科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致態(tài)度將是我學(xué)習(xí)的榜樣和做人的楷模。首先向在本次設(shè)計研究工作中付出大量心血的李老師致以崇高的敬意和衷心的感謝!最后，向評閱本設(shè)計以及論文答辯的專家、老師們致以崇高的敬意!22
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